背景知識(shí)
葉立德:ylide,內(nèi)鎓鹽,是指含有下列結(jié)構(gòu)的一類化合物。
磷葉立德
雜原子X可以是:N,P,As,Sb,S等。許多物理和化學(xué)的研究表明,葉立德中碳原子和雜原子間的鍵帶有雙鍵的性質(zhì),其結(jié)構(gòu)可以如下圖所示:
磷葉立德
定義
碳負(fù)離子部分的電子進(jìn)入磷原子的3d空軌道形成反饋鍵,使磷葉立德具有相當(dāng)穩(wěn)定性。負(fù)碳離子易發(fā)生一系列親核反應(yīng),是制備烯烴的重要方法,如合成昆蟲信息 素、維生素、植物色素等。
磷葉立德
另外有一類含磷碳負(fù)離子也成為磷葉立德。磷葉立德
制備
制備為:
磷葉立德
反應(yīng)機(jī)理是:磷葉立德
(1)穩(wěn)定的磷葉立德制備R1,R2= COR ,COOR ,CN等;
B = EtONa,NaOH,碳酸鉀等;
磷葉立德
(2)不穩(wěn)定的磷葉立德制備R1,R2= 烷基,環(huán)烷基等;
B = BuLi/Et2O,PhLi/Et2O,NaNH2/NH3等;
磷葉立德
(3)半穩(wěn)定的磷葉立德制備R1,R2= 芐基,乙烯基等;
應(yīng)用
反應(yīng)羰基用磷葉立德變?yōu)橄N,稱Wittig 反應(yīng)(葉立德反應(yīng)、維蒂希反應(yīng))。這是一個(gè)非常有價(jià)值的合成方法,用于從醛、酮直接合成烯烴。
磷葉立德
反應(yīng)機(jī)理是:磷葉立德
舉例:由仲烴基溴(較典型)與三苯磷作用生成葉立德(Ylides,分子內(nèi)兩性離子),后者與醛或酮反應(yīng)(Wittig 反應(yīng)),給出烯烴和氧化三苯磷,反應(yīng)形式(如圖):這是極有價(jià)值的合成烯烴的一般方法。根據(jù)中間體葉立德的穩(wěn)定性可分為 不穩(wěn)定的葉立德的反應(yīng)和穩(wěn)定的葉立德的反應(yīng)。
1.不穩(wěn)定的葉立德的反應(yīng)
當(dāng) RR'CHBr 中,R 和R' 是氫原子或簡(jiǎn)單烷基,則烴基三苯基磷鹽的 α-H 酸性較弱,需較強(qiáng)的堿(常用丁基鋰或苯基鋰)才能生成葉立德,剛生成的葉立德活性很高,是類似格氏試劑那樣強(qiáng)的親核試劑,能迅速地在溫和條件下與醛或酮起反應(yīng)給出加成物,反應(yīng)不可逆。加成物可自發(fā)分解給出烯烴。
產(chǎn)物如有立體異構(gòu),則一般得到反式和順式的混合物。如用苯基鋰制備葉立德,并且使反應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行,則產(chǎn)物以反式異構(gòu)體為主。
2.穩(wěn)定的葉立德的反應(yīng)
當(dāng) RR'CHBr 中,R 或R' 是一個(gè)-M 基團(tuán)(吸電子基團(tuán),如酯基),則烴基三苯基磷鹽的去質(zhì)子化可以在較弱的堿性條件下實(shí)現(xiàn),并且產(chǎn)生的葉立德較穩(wěn)定,可以分離,其活性相對(duì)較弱,一般需與親電性較強(qiáng)的羰基反應(yīng)。當(dāng)產(chǎn)物有主體異構(gòu)存在時(shí),反式異構(gòu)體通常占優(yōu)。
witting的應(yīng)用一、Wittig反應(yīng)的主要用于合成各種含烯鍵的化合物。
(1)環(huán)外烯鍵化合物的合成:Wittig反應(yīng)生成的烯鍵處于原來的羰基位置,一般不會(huì)發(fā)生異構(gòu)化,可以制得能量上不利的環(huán)外雙鍵化合物。
(2)共軛多烯化合物的合成:Wittig試劑與α,β-不飽和醛反應(yīng)時(shí),不發(fā)生1,4-加成,雙鍵位置固定。利用此特性可合成許多共軛多烯化合物。如β-胡蘿卜素的合成
二、Wittig反應(yīng)用于制備醛和酮:采用α—鹵代醚制成Wittig試劑,然后與醛或酮反應(yīng)得烯醚化合物,再經(jīng)水解生成醛,提供了合成醛、酮的一個(gè)新方法。
三、 Wittig反應(yīng)還可用于酯環(huán)烴,芳烴,炔類衍生物,亞氨基化合物,偶氮化合物,雜環(huán)化合物等的合成。